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Nanotubos de carbono

Superelástico pode ter mil e uma utilidades na eletrônica

Fibras de borracha e nanotubos de carbono mantêm condutividade mesmo quando esticadas

Microscópio eletrônico revela organização dos nanotubos de carbono

The Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute Microscópio eletrônico revela organização dos nanotubos de carbonoThe Alan G. MacDiarmid NanoTech Institute

Imagine um tecido que pode ser 1000% esticado e mesmo nessas condições conduz eletricidade. Uma indumentária feita com esse material flexível e resistente, e ainda por cima capaz de abrigar sensores, células solares e outras tecnologias, seria o sonho de qualquer super-herói. Mas pode estar mais perto de usos mais prosaicos, como marca-passos, braços robóticos ou cabos que poderiam ser esticados até passarem de 30 vezes o comprimento original sem perder a condutividade. É o que promete o trabalho coordenado pelo físico norte-americano Ray Baughman, do Instituto Nanotech da Universidade do Texas em Dallas, em artigo publicado na revista Science desta semana (24/7).

“O material se forma espontaneamente”, afirma o físico Douglas Galvão, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), que participou do trabalho. Ele mantém há cerca de 20 anos uma colaboração com o grupo de Baughman, e conta que a novidade veio da inspiração de reunir borracha e nanotubos de carbono de uma maneira especial: as fibras de borracha são esticadas e recobertas pelos nanotubos, que são condutores de energia. A surpresa foi verificar, em experimentos, que mesmo altamente esticado o material não perde essa propriedade, algo inédito no mundo dos circuitos eletrônicos flexíveis.

Galvão e seu estudante de doutorado Francisco Alírio Moura, que passou um período no laboratório de Dallas, ajudaram a explicar como isso acontece. “Enquanto ele estava lá”, conta Galvão, “participava de uma reunião atrás da outra, as ideias iam para a frente e para trás até entendermos como funciona”. A especialidade do brasileiro, que integra o Centro de Engenharia e Ciências Computacionais, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) financiados pela FAPESP, é construir modelos teóricos que reproduzam as propriedades de materiais reais, pequenos demais para serem observados.

Ele comemora o sucesso com a nova criação. “Conseguimos criar um modelo simples que reproduz muito bem o comportamento observado nos experimentos”. Quando o material deixa de ser esticado, os nanotubos se organizam de uma maneira que, segundo o físico brasileiro, ao microscópio lembra uma casca de caranguejo. “Com uma magnificação ainda maior, é possível observar outra estrutura organizada”, completa.

A partir do modelo, os pesquisadores conseguem descrever o material em maior detalhe, prever como ele se comportará em situações diferentes e otimizar sua produção. Pela versatilidade e resistência, ele imagina incontáveis aplicações para as novas fibras. Que, segundo ele, poderiam praticamente ser produzidas em casa.

Artigo científico
LIU, Z. F. et al. Hierarchically buckled sheath-core fibers for superelastic electronics, sensors, and muscles. Science, v. 349, n. 6246, p. 400-404. 24 jul. 2015.

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